邏輯族
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要把基本邏輯閘學好,就必需研究構成這些元件的IC所具有之物理特性。
... Metal Oxide-Semiconductor Logic)互補式金屬氧化物半導體邏輯:CMOS Logic也被廣泛的採用, ...
瞭解基本邏輯閘的功能之後,現在應先介紹一下數位IC。
大多數的邏輯閘,如AND、OR及NOT都建造在IC上,常見的包裝有圓型(T0-5),平面型(FLAT
PACK)及並排式包裝(DIP),但是以並排式包裝最為普遍使用如下圖:
要把基本邏輯閘學好,就必需研究構成這些元件的IC所具有之物理特性。
而這些特點也就是IC分類的根據,依據這種分類而得的IC族類稱為邏輯族。
邏輯族的英文為Logic
Families。
每一種邏輯族包括一些基本的邏輯閘,其種類與數量則依其受使用者歡迎的程度而有不同。
在同一族內,所有的邏輯元件都有相同的邏輯位準;但各族間的邏輯位準則會有不一樣。
此外,在各邏輯族間,下列兩種重要的工作特性還需要特別的考慮:
(1)工作中,邏輯元件所消耗的功率。
(2)當輸入信號由某一位準改變到另一位準時,輸出也應隨著改變,這種改變的反應速度也很重要,這種反應一般稱之為傳播延遲(Propagation
delay)。
為了瞭解一些重要的邏輯族,我們將它們的特性歸納於下:
1.TTL(Transistor-TransistorLogic)電晶體-電晶體邏輯:是用途最廣的一種邏輯族,適用於多數的數位電路中。
這一族所用的電源電壓為5V。
2.ECL(Emitter-CoupledLogic)射極耦合邏輯:
其特點為具有很快的工作速度。
因此,常被用在電腦和衛星通訊系統上。
3.CMOS(ComplementaryMetalOxide-Semiconductor
Logic)互補式金屬氧化物半導體邏輯:CMOSLogic也被廣泛的採用,它的特點是功率消耗低,而且是用在多種不同的電源上。
CMOS在加上電源時,其值可以是3V~18V中的任何一值;電壓用得較高,工作較快。
CMOS一般用在以電池為電源的設備和太空通訊系統中。
4.DTL(Diode-TransistorLogic)二極體-電晶體邏輯:
DTL目前還被繼續使用。
實際上,它的工作特性已被TTL取代,目前已很少使用在新電路上。
DTL邏輯元件很容易和TTL配合,而這兩族的元件也常混用在一電路中。
封緘在IC中的是一小塊的矽晶片,在矽晶片上有利用特殊方法製成的電阻、二極體和電晶體。
這些縮小的零件包裝而成簡單的閘。
在這相同的晶片上,多經幾道手續就可以製造成更為複雜的邏輯函數,或是幾個分立的閘。
閘的輸入輸出接腳在內部已經接好,然後拉出到外頭以做為各閘間的外部接腳。
為了指出各外部接腳的作用,各接腳都編有號碼。
而且IC的製造廠家更進一步用接線圖加以表示,圖為三個實例AND、OR、NOT等邏輯閘。
下圖是用IC與其它的電子零件,如電阻、電容等接成一個完整的電路,在此電路能執行各種經設計好的一些功能。
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